Аннотация 2
Введение 5
1 Анализ современного состояния вопроса восстановления деталей машин 7
1.1 Сведения о конструкции изделия и условиях его работы 7
1.2 Сведения о материале изделия 10
1.3 Предварительный отбор и анализ источников научно-технической информации 11
1.4 Обоснование способа восстановления детали 13
1.5 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 20
2 Проектная технология восстановления и упрочнения 21
2.1 Описание операций технологического процесса восстановления и упрочнения 21
2.2 Выбор необходимого оборудования и расчет режимов наплавки 22
2.3 Планировка участка для восстановления и упрочнения бил дробилки 26
Заключение по второму разделу 29
3 Безопасность и экологичность предлагаемых технических решений 30
3.1 Технологическая характеристика объекта 30
3.2 Профессиональные риски при реализации предложенных технических решений 31
3.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 32
3.4 Обеспечение пожарной безопасности 33
3.5 Оценка безопасности для природной среды предлагаемых технических решений 35
3.6 Заключение по разделу 36
4 Экономическая эффективность предлагаемых технологических решений 37
4.1 Вводная информация для выполнения экономических расчётов 37
4.2 Расчёт фонда времени работы оборудования 39
4.3 Расчет штучного времени 40
4.4 Расчет заводской себестоимости вариантов технологии сварки 44
4.5 Размер капитальных затрат реализации операций по базовому и проектному вариантам 50
4.6 Расчётное определение показателей экономической эффективности предлагаемых решений 53
Заключение по экономическому разделу 56
Заключение 57
Список используемой литературы 58
Поливинилхлорид служит сырьём для изготовления более 3000 видов различных материалов. Изделия из этого материала применяются в лёгкой, пищевой, электротехнической, автомобильной промышленности, машиностроении, строительной отрасли, судостроении, медицине. Такое широкое применение поливинилхлорида объясняется его уникальными свойствами: эксплуатационными, диэлектрическими, физико-химическими [1, 2]
В связи с широким применением поливинилхлорида мировая цивилизация столкнулась с существенной проблемой - загрязнение окружающей среды отходами полимерных материалов. Большую часть этих отходов представляют собой отработанные изделия из полистерола, полиэтилена, различных пластмасс, полипропилена, и резинотехнических изделий. Основным методом утилизации этих отходов является складирование на полигонах твёрдых бытовых отходов или сжигание. Эти методы приводят к загрязнению окружающей среды.
В природе не существует микроорганизмов, способных эффективно разлагать полимерные материалы, превращая их в безопасные для окружающей среды вещества. Эти полимерные отходы при захоронении не проходят стадию биологического разложения, длительное время (десятки и сотни лет) находятся в окружающей среде и сами выступают источником интенсивного инфекционного заражения [3].
Сжигание поливинилхлорида приводит к выделению крайне вредных веществ. В числе этих ядовитых для всего живого веществ можно отметить: фосген, бензпирены, хлористый водород. Фосген является боевым отравляющим веществом, которое предполагается использовать во время мировой войны. Бензпирены являются очень сильными канцерогенами . Хлористый водород при взаимодействии с парами воды становится соляной кислотой, раздражая и разрушая органы дыхания и слизистые [3, 4].
Сжигание поливинилхлорида приводит к выделению диоксинов, распространение которых происходит на существенные расстояния. При этом диоксины встраиваются в пищевые цепочки растительного и животного мира. В последствии они попадают в тело человека, аккумулируясь там. Разложение диоксинов происходит очень медленно, порядка 100 лет, они подавляют иммунную систему, приводят к образованию злокачественных новообразований, вызывают ускоренное старение организма, нарушают репродуктивную функцию и генные изменения, угнетают умственную и психическую активность [5, 6].
Единственно правильным решением борьбы с пластиковыми отходами - их повторное использование. Мировой опыт показывает, что затраты на утилизацию пластиковых отходов не только не превышают, но и существенно ниже затрат на уничтожение [7, 8]. Таким образом, утилизация (переработка и повторное использование) полимерных отходов не только решает экологические проблемы, но и позволяет получить существенный экономический эффект. Однако в настоящий момент в России переработке подвергается лишь незначительный процент отходов поливинилхлорида. Это объясняется трудностями предварительной подготовки (организация селективного сбора, сортировки, очистки) отходов, а также недостаточным уровнем оснащения перерабатывающих предприятий.
При утилизации отходов поливинилхлорида расходным инструментом являются дробящие элементы - билы роторов. Билы изготавливаются из износостойкой стали 110Г13Л. Периодическая замена бил сказывается на стоимости переработки отходов, существенно повышая её и делая экономически невыгодной в условиях современной российской действительности.
В связи с этим актуальной является цель выпускной квалификационной работы - повышение эффективности восстановления снашивающихся деталей роторных дробилок для измельчения ПВХ отходов.
В выпускной квалификационной работе поставлена цель - повышение эффективности восстановления снашивающихся деталей роторных дробилок для измельчения ПВХ отходов.
Базовый вариант технологии восстановления и упрочнения с применением ручной дуговой сварки сопровождается получением большого числа дефектов и необходимостью исправления дефектов.
При анализе возможных способов восстановления и упрочнения рассмотрены: 1) ручная электродуговая наплавка штучными электродами; 2) наплавка в среде углекислого газа; 3) электродуговое напыление; 4) газопламенное нанесение покрытий; 5) наплавка намораживанием износостойкого слоя. Анализ преимуществ и недостатков позволил доказать эффективность восстановления и упрочнения бил с использованием технологии намораживания износостойкого слоя.
На основании выполненных работ были сформулированы и решены задачи: 1) составить технологический процесс нанесения защитного покрытия; 2) подобрать необходимое оборудование для осуществления операций проектного технологического процесса; 3) назначить параметры режима; 4) выполнить планировку участка.
Выполнен анализ проектной технологии восстановления и упрочнения на предмет наличия опасных и вредных производственных факторов.
Рассчитанный годовой экономический эффект с учетом капитальных вложений составляет 1,19 млн. рублей.
С учётом вышеизложенного можно сделать вывод о том, что поставленная цель выпускной квалификационной работы достигнута.
Полученные результаты выпускной квалификационной работы рекомендуются к использованию в производстве при восстановлении и упрочнении деталей машин.
